大豆適應(yīng)錳毒害的生理和分子機(jī)理研究.pdf

1、大豆(Glycine max(L.)Merr)是富含蛋白質(zhì)和脂肪的主要豆科作物。在酸性土壤上,錳毒是限制大豆生長的主要因素之一。但是,關(guān)于大豆耐錳毒的生理和分子機(jī)制研究甚少。本研究以具有不同耐錳毒能力的本地2號、華春2號和華春3號3個(gè)大豆品種為研究對象,通過水培試驗(yàn)分析錳有效性對大豆吸收和運(yùn)轉(zhuǎn)錳、鐵、磷的影響,探討了大豆耐錳毒的生理機(jī)制。在此基礎(chǔ)上,通過建立和優(yōu)化大豆根系蛋白質(zhì)組學(xué)研究的方法,比較耐錳毒品種本地2號和不耐錳毒品種華春2號

2、根系的蛋白質(zhì)表達(dá)譜,分離和鑒定了一些對錳毒脅迫響應(yīng)的根系特異蛋白質(zhì),從蛋白質(zhì)水平探討了大豆耐錳毒的分子機(jī)理,主要研究結(jié)果如下:
　　 1、當(dāng)外界錳濃度達(dá)到50μmol.L-1時(shí),大豆老葉出現(xiàn)錳氧化斑,生物量受到抑制。而且,錳氧化斑的數(shù)目和生物量受抑制程度都隨著錳處理濃度的增加而增加。在400μmol·L-1的錳處理下,錳氧化斑數(shù)目是50μmol·L-1時(shí)的16倍,地上部和地下部的生物量分別只有正常供錳下的64％和74％。進(jìn)一步研

3、究表明,隨著外界錳濃度的提高,植株錳濃度和錳鐵比都顯著增加,地上部鐵濃度下降,磷濃度沒有受到影響。此外,錳有效性還影響了大豆老葉和新葉中錳、鐵的分配。在錳毒的情況下,老葉累積較多的錳,新葉鐵濃度較低。
　　 2、在錳毒處理下,相對于其它2個(gè)品種,本地2號的生物量受抑制作用較小,其老葉上錳氧化斑數(shù)目最少,錳鐵比較低。說明在耐錳性上,本地2號顯著優(yōu)于華春2號和華春3號,這可能是由于本地2號可以維持體內(nèi)較高的鐵濃度,具有較低的錳鐵比,

4、緩解了錳毒害。
　　 3、比較了3種蛋白質(zhì)提取方法(裂解液直接提取法、0.5M Tris-HCl提取法、40mMTris-HCl提取法)及其不同預(yù)制IPG干膠條對大豆根系蛋白質(zhì)雙向電泳的分離效果。結(jié)果表明,采用0.5 mol·L-1 Tris-HCl提取法結(jié)合24 cm IPG(pH3-10)預(yù)制干膠條可以較好地分離大豆根系蛋白質(zhì),蛋白點(diǎn)多達(dá)849個(gè)左右。隨機(jī)挖取凝膠上1個(gè)蛋白點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)譜分析可以獲得理想的質(zhì)譜峰圖。